Ферровольфрам что это такое
Ферровольфрам
Содержание
Состав
Ферровольфрам содержит 65-80 % вольфрама, до 7 % молибдена, примеси кремния, углерода, серы, фосфора и других элементов. Химический состав некоторых марок ферровольфрама по ГОСТ 17293-93 [1] (частично соответствует международному стандарту ISO 5450:1980) представлен в таблице.
Марка | Массовая доля, % | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
W, не менее | Mo | Mn | Si | C | P | S | Cu | As | Sn | Al | Pb | Bi | Sb | |
не более | ||||||||||||||
ФВ80(a) | 80 | 6,0 | 0,2 | 0,8 | 0,10 | 0,03 | 0,02 | 0,10 | 0,04 | 0,04 | 3,0 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
ФВ75(a) | 75 | 7,0 | 0,2 | 1,1 | 0,15 | 0,04 | 0,04 | 0,20 | 0,05 | 0,05 | 5,0 | — | — | — |
ФВ70(a) | 70 | 7,0 | 0,3 | 2 | 0,2 | 0,06 | 0,06 | 0,30 | 0,06 | 0,08 | 6,0 | — | — | — |
ФВ72 | 72 | 1,0 | 0,4 | 0,5 | 0,3 | 0,04 | 0,08 | 0,15 | 0,04 | 0,08 | — | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
ФВ70 | 70 | 2,0 | 0,5 | 0,8 | 0,5 | 0,06 | 0,10 | 0,20 | 0,05 | 0,10 | — | — | — | — |
ФВ65 | 65 | 6,0 | 0,6 | 1,2 | 0,7 | 0,10 | 0,15 | 0,30 | 0,08 | 0,20 | — | — | — | — |
Сплав имеет многофазную структуру и может содержать фазу чистого вольфрама, интерметаллид Fe7W6 и твёрдый раствор железа в вольфраме.
Получение
Исходные материалы
Электротермия ферровольфрама
;
;
;
Если на первой стадии процесса восстанавливать вольфрам углеродом, а на второй — доизвлекать металл из шлака кремнием, может быть получен сплав с низким содержанием углерода при высоком извлечении вольфрама.
Плавку ведут непрерывно, циклами, на подине всегда имеется слой металла. Цикл плавки начинается с заправки ванны полужидким металлом и твёрдыми отходами дробления готового сплава; одновременно перепускают электроды. Основное время цикла по характеру протекающих процессов и выполняемых операций можно условно разделить на три периода. В первом периоде происходит проплавление шихты и рафинирование металла предыдущего цикла от кремния, углерода и марганца за счёт окисления этих примесей кислородом концентрата. Второй период — вычерпывание из печи кондиционного по содержанию примесей сплава стальными ложками с помощью специальной машины; при этом продолжают загрузку остатков концентрата небольшими порциями. Третий период — довосстановление WO3 из шлака кремнием ферросилиция, одновременно восстанавливаются и переходят в сплав марганец и железо; кроме того, растёт содержание в сплаве кремния и углерода. После получения шлака с содержанием WO3 ниже 0,25 % его выдерживают в печи 10-15 минут и выпускают.
Основную долю себестоимости ферровольфрама составляет стоимость концентратов (96-98 %), поэтому на меры по снижению потерь вольфрама обращают особое внимание. Отходящие из печи газы подвергают очистке от пыли в батарейных циклонах и электрофильтрах. Пыль батарейных циклонов брикетируют и возвращают на плавку, пыль электрофильтров переплавляют в отдельной электропечи, с получением сплава с высоким содержанием свинца, висмута и олова и богатого по WO3 шлака. Сплав отправляют на переработку на заводы цветной металлургии, шлак возвращают в печь для выплавки ферровольфрама.
В некоторых случаях ферровольфрам выплавляют по двухстадийной схеме — восстановление WO3 и FeO углеродом в одной печи и рафинирование получаемого сплава — окисление примесей кислородом вольфрамового концентрата и железной руды — во второй печи.
Алюминотермия ферровольфрама
Ферровольфрам и лигатуры вольфрама с хромом или никелем могут быть получены алюминотермическим способом. Тепла, выделяющегося при восстановлении триоксида вольфрама и оксидов примесей алюминием, недостаточно для нормального протекания плавки, поэтому процесс ведут в электропечи.
Применение
Ферровольфрам используется в чёрной металлургии для легирования стали и сплавов. Вольфрам входит в состав быстрорежущих, жаропрочных, магнитных, некоторых конструкционных сталей, он увеличивает временное сопротивление разрыву и предел текучести стали, повышает её прочность и твёрдость при высоких температурах, увеличивает интенсивность намагничивания и улучшает коэрцитивные свойства магнитных сталей.
Ферровольфрам
Рассматриваемый ферросплав играет важнейшую роль в промышленном производстве материалов. Без него практически невозможно представить выплавку быстрорежущих и инструментальных сталей, которые испытывают большие механические нагрузки в том числе и при высоких температурах. Вольфрам, вводимый в стали при их выплавке в виде ферросплава, значительно улучшает их свойства.
На сайте Метотехника можно купить ферровольфрам. Заказ через сайт доступен на странице с ценами. В том числе есть возможность оставить заявку с помощью email и телефона.
Поподробнее узнать о марках, а также способах производства и областях применения указанной продукции можно на данной странице в соответствующих разделах.
Марки
В качестве примера марок ферровольфрама можно указать следующие: ФВ80(а), ФВ75(а), ФВ70, ФВ65. Число указывает минимальное содержание (%) W. Также очень часто описываемый ферросплав содержит небольшое количество молибдена (Mo), что объясняется наличием данного химического элемента в рудных материалах. Так для приведенных выше сплавов содержание Mo составляет 6%, 7%, 2% и 6% соответственно. Буква (а) указывает на то, что материал содержит в своем составе алюминий. Его количество зависит от конкретной марки и варьируется по массе от 3 до 6%. Неотъемлемой составляющей всех ферросплавов, в том числе и ФВ является железо (Fe). Его количество явно не регламентируется.
Среди наиболее неблагоприятных примесей можно выделить серу (S) и фосфор (P). Их количество незначительно и составляет сотые доли процента. Более весомыми являются углерод (C) и марганец (Mn).
Химический состав ферровольфрама определяется стандартом ГОСТ 17293-93.
Производство
Ферровольфрам, как и другие ферросплавы, производят с помощью технологического процесса восстановления. В качестве восстановителей могут использоваться алюминий (Al), углерод (C), кремний (Si).
Для реализации второго метода применяются трехфазные электрические печи с вращающейся ванной. Для вычерпывания сплава из печи используется специальная машина со стальными ложками. На выходе получаются слитки ферровольфрама, которые затем дробятся на куски.
ФВ поставляется в виде кусков или дробленых просеянных частиц, размеры которых зависят от класса сплава.
Состояние поставки, принципы подбора партий и иные требования к ферровольфраму содержатся в стандарте ГОСТ 17293-93.
Применение
телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95
Ферровольфрам что это такое
ГОСТ 17293-93
(ИСО 5450-80)
Технические требования и условия поставки
Ferrotungsten.
Specification and conditions of delivery
Дата введения 1995-07-01
1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией Техническим комитетом ТК 8 «Ферросплавы»
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 17 февраля 1993 г.
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа по стандартизации
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 26.12.94 N 353 Межгосударственный стандарт ГОСТ 17293-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1.07.95
4 Настоящий стандарт соответствует международному стандарту ИСО 5450-80 «Ферровольфрам. Технические требования и условия поставки» кроме пп.5.2.3, 5.3.3, 5.3.4, 5.4, разд.6, 7, 8
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает технические требования к ферровольфраму и условия его поставки для сталеплавильной и литейной промышленности.
Требования, отряжающие потребности народного хозяйства, набраны курсивом.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 14638.6-81* Ферровольфрам. Метод определения алюминия.
4 ОФОРМЛЕНИЕ ЗАКАЗА
Заказ на ферровольфрам должен содержать следующие сведения:
б) метод составления партии;
в) химический состав в соответствии с приведенными в таблице 1 и (или) таблице 1а;
г) диапазоны размеров частиц в соответствии с приведенными в таблице 2;
д) необходимые требования к протоколу об анализе и к упаковке.
5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
5.1 Составление партии
Ферровольфрам поставляют партиями, составленными одним из следующих методов.
5.1.1 Поплавочный метод
Партия, составленная поплавочным методом, состоит из массы ферровольфрама одной плавки (или одной части непрерывной плавки).
5.1.2 Помарочный метод
Партия, составленная помарочным методом, состоит из нескольких плавок (пли частей непрерывных плавок) ферровольфрама одной марки.
Содержание вольфрама в плавках (или частях непрерывных плавок), составляющих партию, не должно отличаться друг от друга более чем на 3%.
5.1.3 Смешанный метод
Партия, составленная смешанным методом, состоит из нескольких плавок (пли частей непрерывных плавок) одной марки ферровольфрама, который измельчен до частиц менее 50 мм и тщательно перемешан.
Содержание основного элемента в плавках (или частях непрерывных плавок), составляющих партию, может колебаться между минимальным и максимальными пределами, установленными для данной марки ферровольфрама.
5.2 Химический состав
5.2.1 Химический состав ферровольфрама должен соответствовать приведенному в таблице 1 и таблице 1a.
Ферровольфрам
Вольфрам является одним из важных легирующих элементов для сталей специальных марок и вводится в сталь в виде ферровольфрама, состав которого приведен в табл. 16.
Сырые материалы для производства ферровольфрама
В качестве восстановителя при выплавке ферровольфрама используют мелочь пекового кокса, гранулированный ферросилиций (68—80% Si) и дробленые отходы от выплавки силикокальция, а при металлотермической плавке — первичный алюминий. Железо вводится в виде стружки или мелкой обрези простых углеродистых сталей.
Физико-химические свойства вольфрама
Вольфрам — металл серебристо-белого цвета с температурой плавления 3330° С. Атомная масса его 183,35, плотность 19,3 г/см 3 ; валентность изменяется от 2 до 6.
С углеродом вольфрам образует прочные карбиды W2С и WС, с кремнием силициды W3Si2 и WSi2, температура плавления их составляет, °С: W2С 2550; WС 2370; W3Si2 2327; WSi2 2065.
Оксиды вольфрама WO2 и WО3 — относительно непрочные и имеют температуру плавления соответственно 1327 и 1377° С, а оксид W4O11 возгоняется при 800° С. В системе Fe—W имеются два интерметаллических соединения: Fe2W и Fe7W6. Температура плавления промышленных сплавов с 74—77% W составляет
3000° С, по этому производство их с выпуском жидкого сплава невозможно.
Технология выплавки ферровольфрама
Вольфрам может быть легко восстановлен из его оксидов алюминием, кремнием и углеродом, например, по реакции
Карбидообразующая способность вольфрама ниже, чем хрома и марганца. Поэтому ферровольфрам, полученный при восстановлении углеродом в условиях небольшого недостатка восстановителя, содержит
При температурах плавки (
2000° С) возможно восстановление и переход в значительных количествах в сплав марганца и кремния. Для предотвращения этого сплав рафинируют под окислительными шлаками, содержащими 10—15%WO3. В мировой практике производят ферровольфрам углетермическим процессом плавкой на блок, извлекаемый из печи в твердом состоянии. Подготовка плавильных шихт, дробление блока и сортировка загрязненного сплава связаны с дополнительными потерями вольфрама и значительным количеством ручного труда. Это делает такой процесс менее экономичным по сравнению с применяемым в СССР способом плавки с вычерпыванием сплава и периодическим выпуском шлака.
По этому способу плавку ведут в трехфазных печах с вращающейся ванной мощностью 3,5 МВА при напряжении 149—187 В. Скорость вращения ванны печи — один оборот за 1/3 ч. Печь Для производства ферровольфрама футеруют магнезитовым кирпичом. В дальнейшем в печи образуется гарниссаж — металлическая чаша из высокопроцентного (>80% W) ферровольфрама, которая является рабочей футеровкой. Шихту рассчитывают с учетом следующего перехода примесей в сплав: 15% S, 30% Sn, 15% Sb, 100% P, 100% Cu, 100% Mo.
Выплавку ферровольфрама ведут периодическим процессом. В начале плавки производят заправку бортов для сохранения металлического гарниссажа путем заливки поврежденных мест жидким сплавом, взятым с подины печи, и дачи в эти места отходов, получаемых при разделке сплава.
Оставшийся в печи после выпуска шлака сплав имеет следующий состав: 52—55% W, 33% Fe; 5—7% Si; 1—4% Mn и 0,2—1,9% С. От примесей его рафинируют при напряжении 178—187 В шлаком следующего состава: 18—22% WO3; 16—21% FeO; 28—33% SiO2; 10—15% MnO; 8—11% CaO; 1,2—3% MgO; 1,8—3% Al2O3.
Для облегчения процесса рафинирования в печь загружают порцию железной стружки, снижая тем самым содержание вольфрама в сплаве, а следовательно, и его вязкость. Завалку концентрата ведут небольшими порциями, чтобы обеспечить прогрев ванны печи.
Примеси сплава (С, Si, Mn) окисляются WO3, например:
В конце рафинирования загружают концентрат с коксом, чтобы навести рабочий шлак, содержащий
10% WO3. Процесс активного рафинирования обычно заканчивается интенсивным кипением ванны, по окончании которого при соответствии состава сплава заданному начинают его вычерпывание. Сплав вычерпывают специальной машиной со стальными ложками, вмещающими 50 кг сплава.
Нормально с каждой колоши заваленного концентрата (100 кг) вычерпывают 65—70 кг сплава в зависимости от содержания в концентрате вольфрама и состояния гарниссажа. Затем проводят довосстановление шлака для уменьшения содержания в нем WO3 перед выпуском; это достигается присадкой ферросилиция и небольшого количества кокса. Состав конечного шлака примерно следующий: 0,05—0,2% WO3; 45—50% SiO2; 0,3—2% FeO; 15—20% MnO; 25—32% CaO. При содержании >0,3% WO3 шлак направляют на переплав.
Важнейшей задачей при плавке вольфрама является предотвращение потерь вольфрама, стоимость которого в сырье составляет 97% от стоимости сплава. Это достигается загрузкой концентрата в мешках, тщательным сбором и переплавом всех вольфрамсодержащих отходов, обеспечение выпуска отвального шлака с содержанием
Пыль из электрофильтров в значительной части представляет собой сконденсированные возгоны и содержит
25% WO3, а также окислы свинца, висмута и олова. В дальнейшем ее окомковывают и переплавляют в герметизированной печи с получением свинцововисмутового сплава (40—50% Pb, 45—50% Bi и 5—8% Sn) и шлака, содержащего 30—50% WO3, который перерабатывают при плавке ферровольфрама.
На 1 т базового ферровольфрама (72% W) расходуется 1530 кг вольфрамового концентрата (60% WO3), 108 кг 75%-ного ферросилиция, 44 кг отходов силикокальция, 87 кг пекового кокса, 102 кг железной стружки и 3550 кВт-ч электроэнергии. Извлечение вольфрама составляет 99%.
Некоторое количество высокопроцентного ферровольфрама получают в СССР алюминотермическим методом в электропечи. Для уменьшения выноса пылевидного концентрата его брикетируют вместе с алюминиевой крупкой. Процесс ведут с нижним запалом, длительность проплавления навески шихты (на 2,5 т концентрата) составляет
1 ч, после чего производят раскисление шлака смесью алюминиевой крупки с молотой известью. Шлак выпускают через летку, а блок сплава остается в печи до полного затвердевания и затем дробится и сортируется. Содержание WO3 в отвальном шлаке не более 0,2%. Сплав содержит 82—84% W; 0,5—0,9% Si, 0,15% Al; 0,3—0,5% Mn и 0,05—0,11% С. На 1 т базового сплава (72% расходуется 295 кг алюминия, 1550 кг шеелита (50% WO3) и 2000 кВт·ч электроэнергии. Извлечение вольфрама составляет 97%.
Ферровольфрам
Смотреть что такое «Ферровольфрам» в других словарях:
Ферровольфрам — Ферровольфрам сплав железа и вольфрама (ферросплав), используемый в чёрной металлургии для легирования стали и сплавов. Содержание 1 Состав 2 Получение … Википедия
ферровольфрам — сущ., кол во синонимов: 1 • сплав (252) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
ферровольфрам — Сплав железа и вольфрама с массовой долей вольфрама от 70,0 до 85,0 %. [ГОСТ Р 50724.1 94] Тематики ферросплавы … Справочник технического переводчика
Ферровольфрам — [ferrotungsten] ферросплав, содержащий 68 72 % или 78 82 % W, Энциклопедический словарь по металлургии
ферровольфрам — ferovolframas statusas T sritis chemija apibrėžtis Fe ir 65–80% W lydinys. atitikmenys: angl. ferrotungsten rus. ферровольфрам … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
ферровольфрам — ферровольфрам, ферровольфрамы, ферровольфрама, ферровольфрамов, ферровольфраму, ферровольфрамам, ферровольфрам, ферровольфрамы, ферровольфрамом, ферровольфрамами, ферровольфраме, ферровольфрамах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А … Формы слов
ферровольфрам — ферровольфр ам, а … Русский орфографический словарь
ферровольфрам — (2 м) … Орфографический словарь русского языка
ФЕРРОВОЛЬФРАМ — ферросплав, применяемый для легирования сталей и сплавов. Химический состав ферровольфрама смотри в таблице. Марка ферровольфрама Химический состав*, % W, не менее Мо Mn Si С Р S Cu Al не более В1 72 1,5 0,4 0,5 0,3 0,04 0,08 0,15 В2 71 2,0 0,5 0 … Металлургический словарь